1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESO

LA ENSEÑANZA DE LA TERMODINÁMICAA TRAVÉS DE PROCESOS ARGUMENTATIVOS

DUMRAUF1, 2, 3 A. y CORDERO1, 2 S.1 Grupo de Didáctica de las Ciencias, IFLYSIB, UNLP-CONICET-CIC.2 Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación, Universidad Nacional de La Plata, Argentina.3 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas.

Palabras clave: Argumentación; Termodinámica; Estrategias docentes.

INTRODUCCIÓN

Las investigaciones sobre la mediación discursiva en los procesos de (re)construcción áulica del conoci-miento científico, iniciadas a mediados de los ´90, resaltaron el rol de las prácticas discursivas en el des-arrollo del conocimiento. “En el aula de ciencias, y en la enseñanza en general, la expresión oral es decisiva,entre otras razones, porque la instrucción procede, en gran medida, a través del lenguaje hablado y porqueel aprendizaje se demuestra, en gran medida, a través del mismo” (Jiménez Aleixandre y Díaz deBustamante, 2003: 360).

Una perspectiva de indagación se dedica al estudio de la argumentación en aulas de ciencias. “El razona-miento argumentativo es relevante para la enseñanza de las ciencias, ya que uno de los fines de la investiga-ción científica es la generación y justificación de enunciados y acciones encaminados a la comprensión de lanaturaleza, por lo que la enseñanza de las ciencias debería dar la oportunidad de desarrollar, entre otras, lacapacidad de razonar y argumentar” (Jiménez Aleixandre y Díaz de Bustamante, 2003: 361). Este objetivose vincula también con los fines de la enseñanza de las ciencias naturales en los niveles preuniversitarios.De acuerdo con Fourez (2002), la alfabetización científica y técnica refiere a la formación, inserción y capa-cidad creativa del ciudadano, privilegiando el desarrollo de la capacidad para utilizar saberes de las disci-plinas frente a situaciones cotidianas.

En este trabajo pretendemos mostrar cómo un docente de Polimodal* enseña Termodinámica a través deprocesos argumentativos. Para ello identificamos las estrategias “en acción” utilizadas por un docenteinnovador para promover la argumentación con pequeños grupos de estudiantes en la asignatura Física. Eneste caso, la argumentación se desarrolla en un “contexto natural”, con una participación activa del docen-te como argumentador (y no sólo como facilitador del debate). No se trata de actividades diseñadas con laintención de enseñar a argumentar, sino de enseñar Termodinámica. Sin embargo, en ellas el docente uti-liza estrategias propias de su “estilo”, no específicas del contenido conceptual abordado, que le otorgan unlugar central a la argumentación. De esta manera pretendemos, sumergiéndonos en las clases y en el esti-lo de este docente, rescatar y elucidar aquellas estrategias útiles para otros docentes.

* Ciclo educativo preuniversitario, no obligatorio.

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MARCO TEÓRICO

Hemos seguido los lineamientos propuestos por Leitão (2003) respecto de la argumentación en el aula. Adiferencia de otros autores (Jiménez Aleixandre y Díaz de Bustamante, 2003) esta autora considera a laargumentación como una actividad social que comprende la justificación de afirmaciones y la considera-ción de visiones opuestas a las mismas, y tiene como objetivo cambiar la representación de una audiencia(real o virtual) sobre un determinado tópico. Así, la argumentación siempre involucra controversia.Cuando las personas en su vida cotidiana participan en procesos de argumentación justifican sus puntos devista sobre cuestiones polémicas y consideran posiciones opuestas con el propósito de favorecer sus pun-tos de vista ante determinada audiencia. Esta definición combina un conjunto de dimensiones (discursiva,social, dialógica, dialéctica, cognitiva y epistémica) y un objetivo (actuar sobre las representaciones de laaudiencia sobre un tópico) que, tomados en conjunto, brindan a la argumentación el potencial que poseepara promover el aprendizaje.

La argumentación promotora de aprendizaje se implementa a través de un amplio rango de acciones dis-cursivas agrupadas por Leitão (2003) en tres categorías: 1) acciones que satisfacen requerimientos pragmá-t i c o s para desarrollar la argumentación (enfatizar la existencia de divergencias entre las visiones de los par-ticipantes, establecer los objetivos de la argumentación, y promover la participación como un método pararesolver conflictos entre diferentes visiones); 2) el nivel de a rg u m e n t a c i ó n, se re f i e re a los constituyentesespecíficos de la argumentación como un tipo particular del discurso (sostener y criticar visiones, y re a c c i o-nar a las críticas); 3) el nivel epistémico a b a rca toda acción, típica del dominio específico del conocimientoa b o rdado, que brinda contenido, procedimientos y formas de razonamiento dentro de la discusión. Estost res niveles de acción constituyen condiciones que deben satisfacerse en un contexto instruccional para quesus participantes, hablando de un tópico curr i c u l a r, puedan desarrollar un proceso arg u m e n t a t i v o .

CONTEXTO DE INVESTIGACIÓN Y METODOLOGÍA

Realizamos este estudio en una escuela pública (La Plata, Pcia. de Buenos Aires, Argentina). El curso esta-ba compuesto por 20 estudiantes (8 mujeres y 12 varones) de entre 16 y 18 años. Con base en la ocupaciónde los padres, caracterizamos al grupo como perteneciente a sectores medios-bajos, desde el punto de vistaeconómico.

Recolectamos información a través de: entrevistas y charlas informales con el docente; videograbacionessiguiendo la unidad temática de “Termodinámica”; encuestas a los estudiantes; recolección de carpetas deestudiantes; y entrevistas semiestructuradas a alumnos y alumnas voluntarios.

En cuanto al análisis de la información, la inmersión y organización de los datos implicó la transcripción lite-ral de las entrevistas, la lectura de los videos y la construcción de mapas generales (Cord e ro et al, 2002) quep e rm i t i e ron la delimitación y selección de episodios. La base de videograbaciones obtenida consistió en 7horas dedicadas a la unidad pedagógica de Te rmodinámica. El re g i s t ro se realizó con una cámara fija (ins-talada en un trípode que permitía su rotación) y un micrófono inalámbrico, que el docente llevó durante eltranscurso de toda la unidad, y que permitió el re g i s t ro fiel del audio en las instancias de trabajo gru p a l .

La primera clase de la unidad se inició con el relevamiento de nociones previas respecto al calor y la defi-nición, por parte del docente, del calor como “forma de transferir energía entre dos cuerpos a diferentes tem-peraturas”. Finalizó con una exposición docente de las diferentes escalas para medir la temperatura y susrelaciones de conversión. En la segunda clase el docente planteó la resolución de un ejercicio escrito decambio de escala y la búsqueda de definiciones en el libro de texto (Hewitt, 1999) a fin de abordar las esca-las termométricas y los conceptos de calor, temperatura, conducción, convección y radiación. La terceraclase se inició con un repaso de lo desarrollado, el docente explicitó las unidades de medida de calor eintrodujo expositivamente el concepto de energía interna. Durante la cuarta clase se retomó el conceptode calor, se trabajó sobre el equilibrio térmico, la dilatación térmica y la primera ley de la termodinámica.

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En la quinta clase, los estudiantes discutieron en grupos situaciones problemáticas (que comprendían losconceptos de: equilibrio térmico, convección, conducción y primera ley de la Termodinámica) extraídas dellibro de texto. En la última clase el docente realizó una revisión expositiva de lo tratado y enunció la segun-da ley de la Termodinámica.

En un trabajo previo (Dumrauf y Cordero, 2004), analizamos las interacciones discursivas entre el docen-te y los estudiantes durante las actividades de explicitación de las ideas previas de los estudiantes respectoa la noción de calor y la exposición dialogada, a través de la cual el docente llega a la definición de calor.Para ello utilizamos un marco multidimensional de análisis, que combinó diversas ópticas de estudio, en unintento por capturar las interacciones áulicas, y los procesos de (re)construcción de conocimientos que tie-nen lugar a partir de las mismas, en toda su complejidad y dinamismo. Recuperamos la estructura y losciclos de acción del docente, sostenidos, a su vez, por las dimensiones afectiva, social e institucional.

En este trabajo, focalizado en los procesos argumentativos, analizamos las interacciones discursivas entreel docente y sus alumnos y alumnas durante el trabajo en pequeños grupos. Para ello seleccionamos 3 epi-sodios en los cuales 3 grupos diferentes discuten con el docente la noción de conducción a través de la defi-nición de calor abordada previamente. En la selección de episodios tuvimos en cuenta: la temática especí-fica desarrollada y las características de cada uno de los grupos en cuanto al nivel de participación y el ren-dimiento académico de los alumnos y alumnas que los constituían, tanto en los episodios elegidos, como enlas demás actividades.

ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN Y RESULTADOS

El primer episodio, desarrollado en la segunda clase de la unidad, correspondió al intercambio discursivoentre el docente y un grupo de 3 alumnos de buen rendimiento académico y alto nivel de participación. Losalumnos habían iniciado una actividad propuesta por el docente: elaborar una definición de conducción apartir de la lectura del libro de texto. El episodio comprende 77 intervenciones, 31 de las cuales fueron deldocente. En el segundo episodio, de la misma clase, participaron el docente y 4 alumnos, quienes habíaniniciado la resolución de la misma actividad que el primer grupo. Este grupo se caracterizaba por su bajonivel de participación y rendimiento. Durante su desarrollo el docente tuvo 65 intervenciones de las 154del episodio. En el tercer episodio, extraído de la cuarta clase, intervinieron 4 alumnas con alto nivel departicipación y regular rendimiento académico. De las 154 intervenciones, 63 fueron realizadas por eldocente. En él se discutió la misma noción de conducción, pero en función de la resolución de una situa-ción problemática tomada del libro de texto (Hewitt, 1999).

Teniendo en cuenta los tres niveles de análisis propuestos por Leitão (2003) (pragmático, argumentativo yepistémico) realizamos un primer análisis comparativo. Si bien el porcentaje de intervenciones del docen-te en los tres episodios es equivalente (aproximadamente un 40% del total), su carácter difirió en cuanto alas estrategias discursivas utilizadas y al tipo de acción predominante.

En el primer episodio, las acciones desarrolladas compre n d i e ron los tres niveles. Poseyeron un alto nivela rgumentativo y, desde el punto de vista pragmático, el docente llegó a proponer a los alumnos que eligieransu propia forma de organización para resolver la tarea. La discusión, iniciada por los alumnos, partió de lai n f o rmación tomada por ellos del libro de texto acerca de los metales como buenos conductore s .Considerando el nivel argumentativo, la labor del docente consistió en contra-argumentar y re f o rmular lashipótesis enunciadas por los alumnos en un proceso de mutuo completamiento y ajuste. Desde el punto devista epistémico evidenció la importancia del análisis de la composición de la materia y del movimiento de susp a rt í c u l a s .

El segundo episodio estuvo signado por el silencio y la incomprensión. Las acciones discursivas fueron pre-dominantemente de tipo epistémico. El docente condujo una serie de secuencias de preguntas directivas,que siguieron un típico patrón IRF (iniciación docente-respuesta de alumno-feedback docente), a fin de

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que los alumnos elaboraran una definición de conducción. En diversos momentos se evidenció falta decomprensión del sentido de la transferencia de energía y su relación con la variación de temperatura, mani-festada a través de silencios y respuestas erróneas.

En el tercer episodio, desde un punto de vista epistémico, se manifestó también la dificultad para com-prender el sentido de la transferencia de energía en un proceso de conducción. Sin embargo, el nivel departicipación de las alumnas y su alternancia de roles en cuanto a la comprensión/incomprensión de lassituaciones, permitió al docente orientar y participar de un debate. Desde un nivel pragmático, las alum-nas fueron las que plantearon sus dudas acerca de si lo que se “transmite es el frío o el calor” entre dos cuer-pos (al analizar, utilizando un lenguaje cotidiano, la conducción en una varilla metálica sostenida por unamano que se introduce en la nieve). El docente fue brindando pautas (proponiendo el análisis de la varia-ción de temperatura en cada cuerpo y estableciendo la relación entre temperatura y energía cinética pro-medio de las moléculas) y nuevos ejemplos para su resolución. El episodio tuvo un alto nivel argumentati-vo evidenciado en requerimientos de justificación, explicitación de la presencia de visiones opuestas y cues-tionamientos a las hipótesis enunciadas, tanto por parte del docente como de las alumnas.

Un indicador de las distintas estrategias asumidas por el docente en atención a la diversidad de los gruposfue el carácter de sus preguntas. En los grupos del primer y tercer episodios las preguntas fueron abiertas(por ejemplo: “¿Y por qué los metales serán buenos conductores?”), en tanto que en el segundo exigieronuna respuesta única a partir de la enunciación de opciones (por ejemplo: “¿de cuál cuerpo a cuál cuerpo vaa haber transferencia de energía?”).

CONCLUSIONES

Este primer análisis comparativo de los episodios nos permitió identificar distintas estrategias discursivasusadas por un docente en función de la diversidad presente en su aula: utilización de distintos tipos de pre-guntas (desde absolutamente abiertas, pasando por la explicitación de condiciones hasta las de selecciónde opciones); traducción/reformulación de las hipótesis de los alumnos desde el lenguaje cotidiano al cien-tífico; conducción del análisis a través del establecimiento de relaciones conceptuales y el planteamientode ejemplos; explicitación de existencia de visiones contrapuestas y pedido de justificación.

Tales estrategias fueron usadas reiteradamente a lo largo de los episodios, conformando ciclos de expre-sión-discusión-reformulación-cierre provisorio que permitieron llegar a las nociones científicas a través deaproximaciones sucesivas. De esta manera, y a través de esta diversidad de acciones, el docente guiaría la(re)construcción compartida (Edwards y Mercer, 1994) del conocimiento científico en el aula.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CORDERO, S., DUMRAUF, A. y COLINVAUX, D. (2002). “Hay extraños en el aula...” La utilización de videogra-baciones en la investigación en educación en ciencias. Revista de Enseñanza de la Física, 15, 5-21

DUMRAUF, A. y CORDERO, S. (2004). “¿Qué cosa es el calor?”: Interacciones discursivas en una clase de física.Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias 3, 2. www.saum.uvigo.es/reec

EDWARDS, D. y MERCER, N. (1994). El conocimiento compartido. El desarrollo de la comprensión en el aula.Barcelona: Paidós/MEC.

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HEWITT, P. (1999). Física Conceptual. México: PearsonJIMÉNEZ ALEIXANDRE, M.y DÍAZ DE BUSTAMANTE, J. (2003). Discurso de aula y argumentación en clases

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